苏彩珍 陈伟利 程 鑫 王 纪 谢世杰
（吉林建筑大学，吉林 长春130118）
1 概述
2013 年以来，学术界开始广泛使用“智慧养老”的概念。国内普遍认为智慧养老是利用现代信息技术为老年人提供保健、医疗、休闲和交流等服务，并对有关信息进行上传、监测、分析、处理等，实现智能化。互联网+智慧养老服务模式“系统+服务+老人+终端”，以社区为依托、以智慧养老服务平台为支撑，以智能终端和热线为纽带，整合社区养老服务设施、专业服务队伍和社会资源，重点打造以“呼叫救助、居家照料、健康服务、档案管理”为中心的智能居家养老服务网络，为老年人提供综合性的养老服务。
而我们设计的“独居老人”健康监控与救援系统其核心理念其实就是围绕老年人需求，通过运用现代信息技术把物联网和传统居家养老深度融合，在云平台上为空巢老人提供快捷、灵活、全方位、低成本的养老服务，以更好地满足老年人的各类养老需求。
2 研究内容
整个系统一共分8 部分，如图1 所示，分别为Zigbee 定位系统设计方案、智能手环设计方案、远程授权开锁方案、手机APP 设计方案、路由器的设计方案、服务器系统及设计方案、云服务器设计方案和数据库、网页设计方案。
图1 系统架构图
3 系统功能
如图2 所示，救援方案分为两种，分别为老人在室内、室外突发意外情况时。
Zigbee 定位系统负责定位老人在家的位置，Zigbee 协调器把位置信息发送给专用服务器，专用服务器采用ARM CORTEX A9 并运行Linux 操作系统，作为一户老人的专用服务器。智能手环采集老人的心率与血氧，同时手环上的陀螺仪判断老人的运动状态，是否摔倒，然后通过蓝牙发送给手机APP，最后手机APP 把这些信息发送至本地服务器。本地服务器收到后把信息进行处理并存入数据库，然后把整理的信息发送至阿里云服务器。阿里云服务器对多户老人进行监控，并把所有信息进行云计算，作为参考信息发送给子女，以便子女可以随时知道老人的身体健康，子女还可以对信息进行权限设置，开放一部分信息或者所有信息给医疗机构以便对老人身体健康进行管理，也可以让老人知道自己的身体健康信息。
图2 救援系统结构图
当意外发生时，比如老人意外摔倒或者突发疾病，通过对老人心率血氧、摔倒姿态的判断，手环发出警报，服务器接到警报后，把老人的位置已经生命体征状况等数据输入至阿里云服务器数学模型中，生成一条最佳救援方案。然后立即把方案发送至社区的服务中心或者相关医疗机构，同时向子女APP 发送位置信息以及报警信号。救援人员到达时可以通过手机APP 向子女发送智能门锁授权请求，当子女授权后，对老人进行及时的救治。如果子女无法及时处理，则可以通过人脸识别，匹配子女提前授权好的救援人员，进行开锁。
4 技术难点与改进
本设计总计用到了多种网络，分别是Zigbee 网络、WIFI 网络、GPS 网络，不同网络之间协议不同，进行多网的信息的交互，对位置进行综合分析。需要了解各个网络的协议，协议的转换处理要合适，才能达到完美配合。
为方便老人的使用，我们在APP 上结合了AI 人工智能技术，让老人直接用语音控制，方便于紧急情况下老人的呼救，以及更加方便的控制家庭内的智能家居之类的物品。利用语音合成技术提醒老人按时吃药或者按时休息等提醒功能，同时，若遇到紧急情况，向家人和机构发送提示信息。
在实施救援时，为更加快速的知晓老人的所在地，我们需要建立数学模型，化成具体的数据，直观明了的观测到老人的位置，为救援节约宝贵的时间，进一步提高救援的效率。
5 结论
对于养老问题，国家一直以来都比较重视，那本系统从中国的国情出发，能在一定程度上解决了智慧养老的问题，具有一定的实用价值和应用前景。原有的智慧养老系统，强调智慧社区或养老院，而本系统立足于家庭，符合中国人的养老习惯。由于国家的独生子女政策，造成很多子女不在老人身边，本系统通过云平台，利用互联网技术构建老人的健康监测与救援系统，解决了老人独立养老的问题。该系统不仅仅可以用在独立生活的老人身上，也可以用在与子女生活在一起的老人身上。
